新能源汽車安全性技術(shù)的發(fā)展

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2023年10月全國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成98.9萬輛和95.6萬輛,同比分別增長29.2%和33.5%,市場占有率達到33.5%。今年前10個月,全國新能源汽車產(chǎn)銷分別達到735.2萬輛和728萬輛,同比分別增長33.9%和37.8%,市場占有率達到30.4%的歷史新高。此外,根據(jù)公安部統(tǒng)計,截至2023年9月底,全國新能源汽車保有量達到1821萬輛。經(jīng)過十多年的努力,新能源汽車已經(jīng)成為我國汽車產(chǎn)銷的重要組成部分,其重要性也在日益提升。

在這個日益增長的市場中,安全性一直是政府、企業(yè)、消費者所共同關(guān)注的核心問題。為了提升新能源汽車的安全性,需要通過完善法規(guī)與標準、提升技術(shù)與測試水平、強化生產(chǎn)質(zhì)量與檢測、推動規(guī)范使用與售后服務水平提升等諸多方面共同努力。

通過完善相關(guān)法規(guī)與標準提升新能源汽車的安全性。國家層面在2020年出臺了由工業(yè)和信息化部組織制定, 由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會批注發(fā)布的GB18384-2020《電動汽車安全要求》、GB38032-2020《電動客車安全要求》、和GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池要求》三項強制性國家標準。在2022年3月,工信部等五部門有發(fā)布了《關(guān)于進一步加強新能源汽車企業(yè)安全體系建設的指導意見》,從政策與標準層面提升新能源汽車安全水平,推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

通過提升技術(shù)與測試水平、強化生產(chǎn)質(zhì)量與檢測來提高新能源汽車整車質(zhì)量。企業(yè)方面,為滿足國家的“三項強標”,也為了樹立自身產(chǎn)品的品牌,各大新能源汽車制造企業(yè)都在積極探索更好的技術(shù)與產(chǎn)品,以提升自身產(chǎn)品的安全水平。2023年9月召開的首屆汽車新生態(tài)發(fā)展大會上,原國家質(zhì)檢總局執(zhí)法稽查司司長嚴馮敏表示“行車安全主要痛點是動力電池的質(zhì)量安全”。新能源汽車的自燃事故主要來源于動力電池的熱失控。各大車廠與電池企業(yè)在優(yōu)化電池單體、模組安全要求的同時,都重點強化了動力電池系統(tǒng)的熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求,并通過系統(tǒng)熱擴散、外部火燒、機械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環(huán)、振動泡水、外部短路、過溫過充等試驗項目來確保動力電池在設計、生產(chǎn)、安裝過程中的質(zhì)量與可靠性。在電池技術(shù)領(lǐng)域,安全性更好的磷酸鐵鋰電池的份額在顯著上升;固態(tài)電池由于不使用易燃的電解液而具有更好的安全性,不少車企都計劃在未來2-3年推出搭載固態(tài)電池的車型;從電池包角度,當單個電芯熱失控以后,通過電池管理系統(tǒng)BMS迅速阻斷電芯之間失控的鏈式反應,避免整個電池包起火也是安全性設計的一個發(fā)展方向;此外,在電池模組與電池系統(tǒng)中,采用有效的隔熱材料以減緩熱失控的擴散等技術(shù)方案也有被采用。

通過推動規(guī)范使用與售后服務水平提升來降低新能源汽車安全性風險。對于動力電池,充電過程中和電池充滿后,是發(fā)生火災的高危階段。導致電池熱失控的主要原因包括制造過程中引入的電芯內(nèi)缺陷(細微金屬碎屑引起的內(nèi)部短路),或者電池長期使用后導致的電池老化,電芯內(nèi)部產(chǎn)生了枝晶鋰刺穿膈膜引發(fā)電池內(nèi)短路,在高電量狀態(tài)下就有可能引發(fā)起火。因此生產(chǎn)過程中采用品質(zhì)優(yōu)良的銅箔、膈膜、正負極材料有利于延緩電池的老化;使用過程中避免頻繁的快充和“過充”有利于電池處于健康狀態(tài);在售后檢測中能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的電池風險,這都是避免動力電池安全事故的有效手段。

此外,由于新能源汽車的使用環(huán)境不可避免會發(fā)生振動沖擊、冷暖溫差沖擊、化學腐蝕等,三電系統(tǒng)和其他高壓系統(tǒng)之間的高壓線束與連接端口可能發(fā)生松動或連接不良,極端情況下可能引發(fā)電弧,存在引起自燃的風險。為了提升相應的安全性,針對新能源汽車線束高壓大電流的特點而專門開發(fā)的純銅導體線束和接插件端口可以提供更高的安全保障。

安全性是新能源汽車行業(yè)健康發(fā)展的必要條件,只有通過長期持續(xù)的標準優(yōu)化、技術(shù)研發(fā)、質(zhì)量提升、售后服務支持,才能不斷提升新能源汽車的安全性,并獲得市場的認可,進而推動節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。